都市鉄道交通構造において、スプリングアイソレーターは疲労作用により剛性低下、損傷および浮き現象が生じます。隠蔽部品として、その損傷は巡回検査で発見されにくいです。深刻なスプリングアイソレーターの損傷や多数の連続した損傷は運行安全に影響を及ぼしますが、現在の軌道支持構造の研究は主に締結具や枕木に焦点を当てており、鋼製スプリングの研究は少ないです。実験方法による研究は損傷したスプリングの交換を必要とし、運行安全に悪影響を与えるため、有限要素モデルを利用して異なる損傷の鋼製スプリングを研究しました。ABAQUS有限要素ソフトウェアを用いて車両-軌道結合モデルを構築し、沿岸都市の地下鉄区間の浮き版実測振動データでモデルを検証しました。鋼製スプリングの損傷を設定し、全ての条件組み合わせで実験を行うと時間コストが大幅に増加するため、均等設計法でスプリングアイソレーターの異なる損傷数、損傷程度、損傷位置の条件についてパラメトリック実験設計を行い、モデルシミュレーション計算により各損傷パラメータが浮き版振動応答に与える影響を定量化しました。結果は、浮き版の加速度および変位に最も影響を与えるのはスプリングアイソレーターの損傷位置で、影響度はそれぞれ50％と49.3％、次いで損傷数が28.4％と27.9％、最後に損傷程度が21.6％と22.8％でした。浮き版の損傷位置が振動応答に最も大きく影響し、その次に鋼製スプリングの損傷数、最後に鋼製スプリングの損傷程度であることがわかります。

軌道交通;スプリングアイソレーター;車両-軌道結合モデル;均等設計法;損傷パラメータ